Geração e controle de sinais digitais para criação de instrumentos musicais

Abstract

O documento descreve um projeto de iniciação tecnológica no campo da engenharia da computação, focado na geração e controle de sinais digitais para criação de instrumentos musicais, especificamente sintetizadores e controladores MIDI utilizando tecnologia FPGA-SoC. Detalhando a metodologia para desenvolver um hardware MIDI, explorando o protocolo MIDI e suas aplicações na transmissão de dados musicais, como notas e intensidade. O texto também apresenta módulos de um controlador MIDI referencial, incluindo o MidiProcessor para interpretar mensagens e o Synthesizer para gerar áudio a partir de tabelas de onda. Por fim, discute os desafios enfrentados na implementação da comunicação serial e na integração com o codec de áudio, culminando em uma abordagem alternativa para testar o sistema através de componentes internos da placa FPGA, como switches e displays hexadecimais, para depuração.This document presents a technological initiation project in the field of computer engineering, focused on the generation and control of digital signals for the creation of musical instruments, specifically synthesizers and MIDI controllers using FPGA-SoC technology. It details the methodology for developing MIDI hardware, exploring the MIDI protocol and its applications in transmitting musical data such as notes and velocity. The text also introduces modules of a reference MIDI controller, including the MidiProcessor for interpreting messages and the Synthesizer for generating audio from wavetable data. Finally, it discusses the challenges encountered in implementing serial communication and integrating with the audio codec, culminating in an alternative approach for system testing using internal FPGA board components such as switches and hexadecimal displays for debugging purposes.